鐵合金輔料檢測方法及配料系統研究

付俊偉

（安陽市質量技術監督檢驗測試中心，河南 安陽 455000）

本文將首先針對鐵合金的輔料概念進行探究繆，之后對于輔料的檢測方法給出具體的建議，之后將針對鐵合金配料系統做出研究。

1 輔料檢測

在鐵合金冶煉過程中，會運用到多種輔料提高冶煉質量，下面將首先針對鐵合金的輔料與輔料的檢測方式作出研究，提高輔料檢測的有效性。

1.1 鐵合金輔料概念

鐵合金冶煉生產中的原輔材料簡稱為冶金爐料。它通常包含鐵礦石、廢鋼、生鐵、焦炭、鐵合金等。同時，冶金爐料作為煉鋼中的輔助產品，是鐵合金過程中重要的添加物品，在整個鐵合金過程中，利用不同來源的氧來氧化爐料所含有的復雜金屬，采用各種復雜的工藝，利用好冶金爐料來去除硅、磷、碳、脫氧和合金化物等。冶金爐料作為鐵合金中的輔助產品，是鐵合金冶煉過程中重要的添加物品，在整個鐵合金過程中，利用不同來源的氧來氧化爐料所含有的復雜金屬。采用各種復雜的工藝，利用好冶金爐料來去除硅、磷、碳、脫氧和合金化物等。在鐵合金冶煉過程中，冶煉工序首先會應用大量的焦粉，焦粉就是通常意義上的焦炭，焦炭是煤炭通過加壓 隔絕空氣加高溫干餾出來的焦炭主要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、汞等有色金屬的鼓風爐冶煉,起還原劑、發熱劑和料柱骨架作用，隨著科技的發展煉鐵高爐采用焦炭代了原有的木炭,為現代高爐的大型化奠定了基礎，也提高了鐵合金的冶煉數量，油焦破裂后即成焦粒，膠粒可以用于電爐煉鋼發包劑,可縮短冶煉時間,降低電耗,搞高生產率,延長爐襯壽命.煉鋼用增碳劑,可調整煉鋼終點碳的含量,使其符合所煉鋼種含碳要求[1]。通過鐵合金敷料的概念分析可以得知，鐵合金輔料種類較多，并且輔料的質量將直接影響到鐵合金的冶煉質量，下面將針對鐵合金的輔料檢測方式作出說明。

1.2 輔料檢測方式

通過上文的分析可以得知，鐵合金在冶煉過程中需要運用大量的焦粉，焦粉起到氧化復雜金屬的作用，質量較差的焦粉在燃燒過程中會產生大量的毒害氣體，并且由于質量偏低其氧化作用也各有不同，所以把控好焦粉的質量是鐵合金冶煉過程中最重要的組成部分，由于焦粉是焦炭研磨而成的，所以焦粉中包含著焦炭的物理屬性，焦煤又具體分兩類，第一類焦煤的干燥無灰基揮發分Vdaf>10%～28%，黏結指數G>65，膠質層最大厚度，y≤25mm。這部分煤的結焦性特別好，可以單獨煉出合格的高爐焦。另一類焦煤的干燥無灰基揮發分Vdaf>20%～28%，黏結指數G>50～65，結焦性比前者差。焦煤具有中等揮發分和較好的黏結性，是典型的煉焦煤，在加熱時能形成熱穩定性很好的膠質體。單獨煉焦時能得到塊度大、裂紋少、抗碎強度高的焦炭，其耐磨性也好。但產生的膨脹壓力大，使推焦困難，必須配入氣煤、瘦煤等，以改善操作條件和提高焦炭質量。在煉焦配合煤中焦煤可以起到焦炭骨架和緩和收縮應力的作用，從而提高焦炭機械強度，是優質的煉焦原料。焦炭使具有不規則孔孢結構體，并且具有裂紋，所以裂痕的多少也會直接影響到焦炭的抗破碎能力，而孔孢結構的指標則是以氣孔率來表示，氣孔率影響到焦炭燃燒后的化學反應，鐵合金輔料所用的焦炭或者焦粉對氣孔率的要求在40%～45%之間，并且焦炭在被研磨的過程中，研磨也需要考慮焦炭的裂紋數量，焦炭的裂紋數量若過少，就表明焦炭不易被研磨成焦粉，不能夠被使用于焦粉制作過程之中，研磨不細致或者焦粉顆粒物較多會影響到冶煉時的氧化反應，使金屬的氧化過程變得不充分，從而降低了冶煉質量。由于焦粉在燃燒過程中還會產生大量的有毒有害氣體，所以對于焦粉的質量也要進行相應的把控監測過程，我國一般采用德國的米貢轉鼓試驗的方法進行焦炭焦粉的檢驗工作，檢查過程中工作人員應當首先對焦炭中的硫成分進行檢測，硫是鐵合金冶煉過程中最值要的有害雜質，硫的出現會降低鐵合金產量，在鐵合金生產過程中硫的含量大于0.07%則鐵合金便會成為廢品。由于鐵合金冶煉過程中82.5%的硫來自于焦炭燃燒，所以焦炭的硫含量成為了檢測中必不可少的程序，一般而言鐵合金冶煉中所需要的焦粉其硫含量不得高于1%，在冶煉過程中焦炭中的磷含量也應當在0.02%～0.03%以下。并且焦炭中的灰分也會對鐵合金冶煉造成影響，灰分的增加會導致焦炭用量的增加，使鐵合金冶煉過程中的成本增高，所以降低焦炭的灰分也是檢測過程中需要注意的問題。在檢測過程中檢測人員還要對焦炭中的水分進行把關，水分燃燒蒸發會影響到焦煤的劑量，引起冶煉過程中數值的變動，增加了鐵合金的冶煉難度[2]。通過前分的分析可以得知，冶煉過程中不僅要應用到焦粉，還會應用到一定的焦粒，對于大焦爐而言，焦粒的顆粒度應當大于40毫米，對于中小型的焦爐而言，其顆粒度應當大于25毫米，這種焦粒能夠使較快度均勻，且空隙較大容易發生氧化反應，提高冶煉的質量。

2 配料系統研究

通過前文鐵合金輔料的研究可以得知，鐵合金冶煉過程中對于輔料有著極為嚴格的要求，想要提高鐵合金的冶煉質量僅僅提高鐵合金輔料的質量是遠遠不夠的，還要加強配料系統的研發工作，提高配料的精確性，下面將對配料系統的研究進行分析說明。

2.1 計算機系統應用

配料系統研究的終端在于計算，只有通過計算機技術的信息數據收集及分析工作，才能夠有效的指揮配料系統合理配料，，通過前文的分析可以得知，鐵合金在冶煉過程中不僅需要摻入焦粉，還需要加入多種礦石材料進行氧化反應，在進行計算機技術應用的過程中，鐵合金冶煉方式通過信號的形式傳輸至計算機之中，計算機應當聯入配料控制平臺，之后將信號傳輸至冶煉控制平臺中的數據庫內進行信息數據分析工作，并對數據進行分析與云計算，通過大數據的分析處理能夠深度挖掘冶煉過程中的輔料配比的信息，之后對配料系統研究中的輔料數據及配料配比規律進行分析，通過分析后配料控制系統將信息反饋至配料機器的接收器之中，接收器通過感應信號做出相應的配料工作，在配料的過程中配料過程也會以數據的形式不斷反饋至控制系統當中，使配料人員能夠清晰的把握配料的全過程，通過顯示技術的應用最大程度的實現人機交互工作通過顯示技術能夠將信息處理結果顯示在屏幕之中，方便配料人員的下一步操作[3]。在進行顯示技術研究的過程中，研究人員應當對配料系統進行實時更新，并且還要優化配料系統中的軟件功能，完善輔料配比方案，提高配料工作質量。在配料進入給料機后，給料機應當向屏幕投送配料的種類，數量等多種消息，使配料人員更加清晰直觀的了解到輔料準備的詳細情況。

2.2 配料過程

操作人員通過系統首先為配料設備發出質量，并按下啟動按鈕，啟動后控制器會向前方發送“關閉料倉”的指令，當儲料倉關閉之后，輔料會隨著機械的震動被運往攪拌機之中，經過一段時間的給料工作，當輔料滿足攪拌眼球之后，感應器會將給料數量與輔料配比發送至控制系統當中，操作人員通過數據的觀察確認配料無誤之后，操作人員會對攪拌系統發出攪拌配料的命令，攪拌系統會根據指令完成輔料的攪拌工作，在輔料配比攪拌過后，控制器會將配置好的原料進行自動化運輸工作，并將配料運送至配料站，之后運輸機械會自動返回最初的裝料地點重復循環此工作流程[4]。

2.3 信息傳輸與故障檢測

配料系統設備狀態監測首先應當滿足數據信息采集要求，進行狀態分析過程中，系統應當及時收集設備與系統的運行數據，對于運行數據應當進行保存于記錄工作，對每天配料系統設備的運行情況持續跟蹤監測，并做出運行數據的記錄。并且配料系統設備狀態監測工作還應當在檢測過程中，還應當對配料系統的運轉情況進行記錄，對運行的安全性進行判斷，若配料系統設備運轉狀態存在異常，監測系統應當作出準確的故障判斷，對檢測數值中出現異常的數據進行記錄工作，為之后配料系統設備故障診斷分析技術提供強有力的實據支持，提高故障診斷分析效率[1]。其次配料系統設備狀態監測還應當滿足配料系統設備運行狀態評估的要求，對整個配料系統進行嚴格的測評工作，并且監測系統在檢測過程中還可以將配料系統設備運行的每個步驟進行分類，當每個步驟按照要求完成運行任務后，監測系統便會做出一次評價，對配料系統設備運行的步驟進行細分，提高了配料系統設備運行監測質量。此外配料系統設備檢測的目標是為了對配料系統的運行狀態與異常狀態進行監測，并提前預測設備將要發生的設備運行狀態變化，這種預測不僅要有大量的數據作為支持，還需要應用到傳感器技術與信息處理技術等多種高科技手段。配料系統設備監測技術想要獲得更大的發展，就首先要提高信號收集質量，不斷提升數據傳輸與數據處理效率，信號收集技術是為了獲取電力設備信息與系統運行的狀態，信號收集系統通過設備中電流電壓的頻率與設備中局部的放電量等進行收集，由于配料系統設備的型號與運轉方式的不同，在信號收集過程中應當采取不同的信號收集方式，信號收集過程中工作人員一般采用一次性采樣法進行收集工作，通過定時定量的信號采集能夠判斷信號中的異常情況，并將數據通過數據傳輸技術匯總至數據處理系統之中，在信號傳輸過程中工作人員應當采用光纖進行信號的傳輸工作，光纖信號傳輸不僅速度快，而且具有較強的抗信號干擾能力，能夠將收集到的信號準確無誤地傳輸至數據處理系統之中，由于信號處理的距離較遠，并且配料系統設備在運行過程中還會產生大量的干擾因素，一般的信號傳輸設備無法在如此復雜的區域進行準確的信號傳輸工作，所以在信號傳輸過程中首先要對傳輸的信號進行數據模型轉換工作，并且要對數據進行壓縮處理，最后這些被壓縮處理過后的數據經過通信系統傳輸至信息處理系統之中[5]。信息數據處理系統在接受到信號之后會根據數據的不同處理方法采用不同的數學手段進行信號的解析工作，對于數據的狀態量進行合理的分析，隨著我國信息處理技術的提高，在進行信息處理過程中，一些處理系統內還加裝了數字信息技術與智能處理技術，信息處理技術能夠對傳輸來的信息進行數字建模工作，為檢測人員提供完整的設備運行狀態虛擬模型，使工作人員更容易讀懂數據中所包含的信息內容，加入只能處理系統能夠提高出局處理的準確性與精確性，實現異常數據快速定位工作，并給出異常情況的決絕策略，為之后的故障診斷分析技術提供了強有力的輔助功效。

3 結語

通過鐵合金輔料檢測方法及配料系統研究可以得知，鐵合金的冶煉過程極為復雜，在冶煉過程中需要應用大量輔料，只有提高輔料的質量提升輔料的配比水平與自動化配料能力，才能夠有效增加鐵合金的產能。